CN109130402A - 一种高性能纤维复合材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高性能纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将废旧棉布预处理；（2）制得棉布纤维；（3）将棉布纤维改性；（4）将改性棉布纤维与环氧树脂、多异氰酸酯、高强聚乙烯、聚酰胺树脂混炼，然后再加入硬脂酸盐、六偏磷酸钠、三氧化二铝、碳化硅、氧化石墨烯、改性硅藻土、纳米二氧化钛及阻燃剂密炼，得混合物；（5）制得织物层；（6）将混合物与织物层按顺序依次铺设在模具内，然后预压成型，得到预压板；（7）将预压板置于热压机中进行热压；（8）将照规格要求进行冲切，即可。本发明制备得到的高性能纤维复合材料具有很好的抗压强度、抗折强度和机械性能，适用范围广。

Description

一种高性能纤维复合材料的制备方法
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种高性能纤维复合材料的制备方法。
背景技术
随着我国经济社会发展，现有的建筑物为了满足装饰性，一般会使用装饰建材，使得装配式建筑行业得到迅猛发展，各类建筑结构对装饰板的需求越来越大。传统的建筑装饰板主要采用GRC装饰板材及混凝土装饰板材较多，偶尔也有石材作为装饰挂板，但由于石材加工困难脆性较大，且重量大，现在基本不采用。GRC装饰板材具有环保节能，重量轻，美观造型好，可减轻建筑结构重量等优点，但是，随着长时间的应用，GRC挂板出现板面开裂严重，翘曲变形，防水节点开裂，预埋钢筋锈蚀，个别GRC挂板从建筑结构脱落等现象，GRC板材由于其材料强度低，为玻纤加低碱水泥制成，使得耐久性能相对差，热膨胀与混凝土不一致造成结构使用问题较多，耐久性能差，高层建筑设计版面宽度较小，抗风压能力差，已经不适合现代建筑迅猛发展的需求，因此现代建筑装饰中急需一种高性能的装饰板材。
授权公告号为CN105601207B的发明专利公告了一种无机高性能纤维复合材料装饰板，由如下重量份的各组分制备而成：强度等级不小于42.5的水泥600~1000份；粒径范围0.01~10μm活性掺和料250~350份；平均粒径为20~60μm惰性掺和料80~150份；细度模数1.4~2.0，最大颗粒不大于2.36mm的砂700~1100份；减水率大于20%的减水剂50~70份；水80~130份；直径为0.10~0.15mm，长度6~18mm的异形镀铜钢纤维60~150份，阻锈剂7~12份。但是所述装饰板性能较低，尤其是抗压强度和抗折强度均较低，长时间使用后容易出现开裂，甚至翘曲变形等现象。
发明内容
本发明提供了一种高性能纤维复合材料的制备方法，解决上述背景技术中的不足，所述制备方法制备得到的高性能纤维复合材料具有不同的混杂协同效应，可以有效提高其抗压强度、抗折强度和机械性能，并且复合材料的结构内部质量易于保证，外形尺寸精度较高，适用范围广。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种高性能纤维复合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将废旧棉布清洗干净，剪切成碎片，先用温水浸泡24～36小时，然后加入氢氧化钠、过氧化氢，搅拌混合均匀，先置于70～90℃的水浴锅中加热浸泡6～10小时，然后置于高压设备中加热至120～140℃，保温浸泡10～14小时；
（2）将步骤（1）处理过的碎片用去离子水清洗干净，然后放入磨粉机中磨成纤维，经过筛分处理后得到100～200目颗粒，然后在烘箱110℃温度条件下，进行24小时干燥处理，得棉布纤维；
（3）将步骤（2）所得的棉布纤维与硬醋酸钙、纳米氧化铝加入球磨机，在转速为200r/min下搅拌20min，得到改性棉布纤维；
（4）将步骤（3）所得的改性棉布纤维与环氧树脂、多异氰酸酯、高强聚乙烯、聚酰胺树脂混合，然后置于密炼机中混炼30～50分钟，然后再加入硬脂酸盐、六偏磷酸钠、三氧化二铝、碳化硅、氧化石墨烯、改性硅藻土、纳米二氧化钛及阻燃剂，密炼40～60分钟，然后置于冷混机进行混炼，得混合物，将混合物按质量比为2:1:1:2分为混合物A、混合物B、混合物C及混合物D；
（5）将聚酯纤维和高强碳纤维混纺形成经纱，将改性芳纶纤维和高强玻璃纤维混纺形成为纬纱，然后经纱和纬纱交织形成织物层，将织物层裁剪成和模具大小相同的三块织物层A、织物层B、织物层C，备用；
（6）将混合物A、织物层A、混合物B、织物层B、混合物C、织物层C及混合物D按顺序依次铺设在模具内，然后预压成型，得到预压板；
（7）将步骤（6）所得的预压板置于热压机中进行热压，所述热压过程如下：先升温至90～100℃，控制热压时间为10～13分钟，热压压力为3～5MPa，再升温至110～130℃，控制热压时间8～12分钟，热压压力为2～3MPa，最后降温至70～80℃，控制热压时间为15～20分钟，热压压力为5～7 MPa，然后自然冷却至常温，静置24～36小时；
（8）将步骤（7）所得的产物按照规格要求进行冲切，冲切温度控制在20～30℃，即得所述高性能纤维复合材料。
优选的，所述步骤（1）中废旧棉布、温水、氢氧化钠、过氧化氢的质量比为10:100:3:1。
优选的，所述步骤（3）中棉布纤维与硬醋酸钙、纳米氧化铝的质量比为10:1:1。
优选的，所述高性能纤维复合材料的制备方法，按重量份计，所述步骤（4）中改性棉布纤维的用量为10～20份、环氧树脂的用量为20～30份、多异氰酸酯的用量为15～30份、高强聚乙烯的用量为19～26份、聚酰胺树脂的用量为8～17份、硬脂酸盐的用量为3～5份、六偏磷酸钠的用量为2～4份、三氧化二铝的用量为3～5份、碳化硅的用量为2～3份、氧化石墨烯的用量为1～4份、改性硅藻土的用量为4～7份、纳米二氧化钛的用量为2～4份及阻燃剂的用量为1～3份。
优选的，所述高性能纤维复合材料的制备方法，按重量份计，所述步骤（4）中改性棉布纤维的用量为15份、环氧树脂的用量为25份、多异氰酸酯的用量为23份、高强聚乙烯的用量为24份、聚酰胺树脂的用量为10份、硬脂酸盐的用量为4份、六偏磷酸钠的用量为3份、三氧化二铝的用量为4份、碳化硅的用量为2.6份、氧化石墨烯的用量为2份、改性硅藻土的用量为6份、纳米二氧化钛的用量为3份及阻燃剂的用量为2份。
优选的，所述步骤（4）中混炼的温度为120～140℃，所述密炼的温度为80～100℃。
优选的，所述步骤（4）中改性硅藻土的制备方法如下：
先将硅藻土在温度为600℃下煅烧1小时，冷却后，球磨过100～200目筛，然后于浓度为10%的乙酸溶液中浸泡5小时后，取出，去离子水洗涤至中性，加入相当于硅藻粉重量3%的山梨坦单油酸酯，混匀后，烘干，研磨成纳米粉末，即得所述改性硅藻土。
优选的，所述步骤（5）中改性芳纶纤维的制备方法如下：
a、将芳纶纤维、抗紫外线处理剂及水按质量比为20:1:16混合，搅拌均匀，常温常压下浸泡5～7小时；
b、将步骤a所得的混合物按照常规的高温高压染色工艺进行处理，即得所述改性芳纶纤维。
优选的，所述步骤（6）中预压成型的压力为5～8MPa。
优选的，所述步骤（7）中热压过程如下：先升温至95℃，控制热压时间为12分钟，热压压力为4MPa，再升温至120℃，控制热压时间10分钟，热压压力为2.5MPa，最后降温至75℃，控制热压时间为18分钟，热压压力为6 MPa，然后自然冷却至常温，静置30小时。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
本发明制备得到的高性能纤维复合材料具有不同的混杂协同效应，可以有效提高其抗压强度、抗折强度和机械性能，并且复合材料的结构内部质量易于保证，外形尺寸精度较高，适用范围广，具体如下：
（1）本发明先将废旧棉布处理成棉布纤维，然后进行改性处理，可有效提高棉布纤维的阻燃性能，并且改善了棉布纤维与环氧树脂、多异氰酸酯、高强聚乙烯、聚酰胺树脂之间的相容性，使得棉布能与环氧树脂、多异氰酸酯、高强聚乙烯、聚酰胺树脂充分分散均匀，既提高了复合材料的抗拉伸强度，又提高了复合材料的阻燃性能，同时使得复合材料的结构内部质量易于保证；
（2）本发明将改性棉布纤维与环氧树脂、多异氰酸酯、高强聚乙烯、聚酰胺树脂一起混炼，然后再加入硬脂酸盐、六偏磷酸钠、三氧化二铝、碳化硅、氧化石墨烯、改性硅藻土、纳米二氧化钛及阻燃剂进行混炼，再与聚酯纤维、高强碳纤维、改性芳纶纤维、高强玻璃纤维合成的织物层进行层压热压形成复合材料，原料之间相互协同作用，充分利用高强碳纤维、改性芳纶纤维的增强作用，可以有效提高其抗压强度、抗折强度和机械性能；
（3）本发明利用废旧棉布作为原料，既解决了废弃棉纺织品的处理难题，又为纤维板的制造提供了来源丰富的原料。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种高性能纤维复合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将废旧棉布清洗干净，剪切成碎片，先用温水浸泡24小时，然后加入氢氧化钠、过氧化氢，搅拌混合均匀，先置于70℃的水浴锅中加热浸泡6小时，然后置于高压设备中加热至120℃，保温浸泡10小时；
（2）将步骤（1）处理过的碎片用去离子水清洗干净，然后放入磨粉机中磨成纤维，经过筛分处理后得到100～200目颗粒，然后在烘箱110℃温度条件下，进行24小时干燥处理，得棉布纤维；
（3）将步骤（2）所得的棉布纤维与硬醋酸钙、纳米氧化铝加入球磨机，在转速为200r/min下搅拌20min，得到改性棉布纤维；
（4）将步骤（3）所得的改性棉布纤维与环氧树脂、多异氰酸酯、高强聚乙烯、聚酰胺树脂混合，然后置于密炼机中混炼30分钟，然后再加入硬脂酸盐、六偏磷酸钠、三氧化二铝、碳化硅、氧化石墨烯、改性硅藻土、纳米二氧化钛及阻燃剂，密炼40分钟，然后置于冷混机进行混炼，得混合物，将混合物按质量比为2:1:1:2分为混合物A、混合物B、混合物C及混合物D；
（5）将聚酯纤维和高强碳纤维混纺形成经纱，将改性芳纶纤维和高强玻璃纤维混纺形成为纬纱，然后经纱和纬纱交织形成织物层，将织物层裁剪成和模具大小相同的三块织物层A、织物层B、织物层C，备用；
（6）将混合物A、织物层A、混合物B、织物层B、混合物C、织物层C及混合物D按顺序依次铺设在模具内，然后预压成型，得到预压板；
（7）将步骤（6）所得的预压板置于热压机中进行热压，所述热压过程如下：先升温至90℃，控制热压时间为10分钟，热压压力为3MPa，再升温至110℃，控制热压时间8分钟，热压压力为2MPa，最后降温至70℃，控制热压时间为15分钟，热压压力为5MPa，然后自然冷却至常温，静置24小时；
（8）将步骤（7）所得的产物按照规格要求进行冲切，冲切温度控制在20℃，即得所述高性能纤维复合材料。
其中，所述步骤（1）中废旧棉布、温水、氢氧化钠、过氧化氢的质量比为10:100:3:1。
其中，所述步骤（3）中棉布纤维与硬醋酸钙、纳米氧化铝的质量比为10:1:1。
其中，所述高性能纤维复合材料的制备方法，按重量份计，所述步骤（4）中改性棉布纤维的用量为10份、环氧树脂的用量为20份、多异氰酸酯的用量为1份、高强聚乙烯的用量为19份、聚酰胺树脂的用量为8份、硬脂酸盐的用量为3份、六偏磷酸钠的用量为2份、三氧化二铝的用量为3份、碳化硅的用量为2份、氧化石墨烯的用量为1份、改性硅藻土的用量为4份、纳米二氧化钛的用量为2份及阻燃剂的用量为1份。
其中，所述步骤（4）中混炼的温度为120℃，所述密炼的温度为80℃。
其中，所述步骤（4）中改性硅藻土的制备方法如下：
先将硅藻土在温度为600℃下煅烧1小时，冷却后，球磨过100～200目筛，然后于浓度为10%的乙酸溶液中浸泡5小时后，取出，去离子水洗涤至中性，加入相当于硅藻粉重量3%的山梨坦单油酸酯，混匀后，烘干，研磨成纳米粉末，即得所述改性硅藻土。
其中，所述步骤（5）中改性芳纶纤维的制备方法如下：
a、将芳纶纤维、抗紫外线处理剂及水按质量比为20:1:16混合，搅拌均匀，常温常压下浸泡5小时；
b、将步骤a所得的混合物按照常规的高温高压染色工艺进行处理，即得所述改性芳纶纤维。
其中，所述步骤（6）中预压成型的压力为5MPa。
实施例2
本实施例涉及一种高性能纤维复合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将废旧棉布清洗干净，剪切成碎片，先用温水浸泡36小时，然后加入氢氧化钠、过氧化氢，搅拌混合均匀，先置于90℃的水浴锅中加热浸泡10小时，然后置于高压设备中加热至140℃，保温浸泡14小时；
（2）将步骤（1）处理过的碎片用去离子水清洗干净，然后放入磨粉机中磨成纤维，经过筛分处理后得到100～200目颗粒，然后在烘箱110℃温度条件下，进行24小时干燥处理，得棉布纤维；
（3）将步骤（2）所得的棉布纤维与硬醋酸钙、纳米氧化铝加入球磨机，在转速为200r/min下搅拌20min，得到改性棉布纤维；
（4）将步骤（3）所得的改性棉布纤维与环氧树脂、多异氰酸酯、高强聚乙烯、聚酰胺树脂混合，然后置于密炼机中混炼50分钟，然后再加入硬脂酸盐、六偏磷酸钠、三氧化二铝、碳化硅、氧化石墨烯、改性硅藻土、纳米二氧化钛及阻燃剂，密炼60分钟，然后置于冷混机进行混炼，得混合物，将混合物按质量比为2:1:1:2分为混合物A、混合物B、混合物C及混合物D；
（5）将聚酯纤维和高强碳纤维混纺形成经纱，将改性芳纶纤维和高强玻璃纤维混纺形成为纬纱，然后经纱和纬纱交织形成织物层，将织物层裁剪成和模具大小相同的三块织物层A、织物层B、织物层C，备用；
（6）将混合物A、织物层A、混合物B、织物层B、混合物C、织物层C及混合物D按顺序依次铺设在模具内，然后预压成型，得到预压板；
（7）将步骤（6）所得的预压板置于热压机中进行热压，所述热压过程如下：先升温至100℃，控制热压时间为13分钟，热压压力为5MPa，再升温至130℃，控制热压时间12分钟，热压压力为3MPa，最后降温至80℃，控制热压时间为20分钟，热压压力为7 MPa，然后自然冷却至常温，静置36小时；
（8）将步骤（7）所得的产物按照规格要求进行冲切，冲切温度控制在30℃，即得所述高性能纤维复合材料。
其中，所述步骤（1）中废旧棉布、温水、氢氧化钠、过氧化氢的质量比为10:100:3:1。
其中，所述步骤（3）中棉布纤维与硬醋酸钙、纳米氧化铝的质量比为10:1:1。
其中，所述高性能纤维复合材料的制备方法，按重量份计，所述步骤（4）中改性棉布纤维的用量为20份、环氧树脂的用量为30份、多异氰酸酯的用量为30份、高强聚乙烯的用量为26份、聚酰胺树脂的用量为17份、硬脂酸盐的用量为5份、六偏磷酸钠的用量为4份、三氧化二铝的用量为5份、碳化硅的用量为3份、氧化石墨烯的用量为4份、改性硅藻土的用量为7份、纳米二氧化钛的用量为4份及阻燃剂的用量为3份。
其中，所述步骤（4）中混炼的温度为140℃，所述密炼的温度为100℃。
其中，所述步骤（4）中改性硅藻土的制备方法如下：
先将硅藻土在温度为600℃下煅烧1小时，冷却后，球磨过100～200目筛，然后于浓度为10%的乙酸溶液中浸泡5小时后，取出，去离子水洗涤至中性，加入相当于硅藻粉重量3%的山梨坦单油酸酯，混匀后，烘干，研磨成纳米粉末，即得所述改性硅藻土。
其中，所述步骤（5）中改性芳纶纤维的制备方法如下：
a、将芳纶纤维、抗紫外线处理剂及水按质量比为20:1:16混合，搅拌均匀，常温常压下浸泡7小时；
b、将步骤a所得的混合物按照常规的高温高压染色工艺进行处理，即得所述改性芳纶纤维。
其中，所述步骤（6）中预压成型的压力为8MPa。
实施例3
本实施例涉及一种高性能纤维复合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将废旧棉布清洗干净，剪切成碎片，先用温水浸泡30小时，然后加入氢氧化钠、过氧化氢，搅拌混合均匀，先置于80℃的水浴锅中加热浸泡8小时，然后置于高压设备中加热至130℃，保温浸泡12小时；
（2）将步骤（1）处理过的碎片用去离子水清洗干净，然后放入磨粉机中磨成纤维，经过筛分处理后得到100～200目颗粒，然后在烘箱110℃温度条件下，进行24小时干燥处理，得棉布纤维；
（3）将步骤（2）所得的棉布纤维与硬醋酸钙、纳米氧化铝加入球磨机，在转速为200r/min下搅拌20min，得到改性棉布纤维；
（4）将步骤（3）所得的改性棉布纤维与环氧树脂、多异氰酸酯、高强聚乙烯、聚酰胺树脂混合，然后置于密炼机中混炼40分钟，然后再加入硬脂酸盐、六偏磷酸钠、三氧化二铝、碳化硅、氧化石墨烯、改性硅藻土、纳米二氧化钛及阻燃剂，密炼50分钟，然后置于冷混机进行混炼，得混合物，将混合物按质量比为2:1:1:2分为混合物A、混合物B、混合物C及混合物D；
（5）将聚酯纤维和高强碳纤维混纺形成经纱，将改性芳纶纤维和高强玻璃纤维混纺形成为纬纱，然后经纱和纬纱交织形成织物层，将织物层裁剪成和模具大小相同的三块织物层A、织物层B、织物层C，备用；
（6）将混合物A、织物层A、混合物B、织物层B、混合物C、织物层C及混合物D按顺序依次铺设在模具内，然后预压成型，得到预压板；
（7）将步骤（6）所得的预压板置于热压机中进行热压，所述热压过程如下：先升温至95℃，控制热压时间为12分钟，热压压力为4MPa，再升温至120℃，控制热压时间10分钟，热压压力为2.5MPa，最后降温至75℃，控制热压时间为18分钟，热压压力为6 MPa，然后自然冷却至常温，静置30小时；
（8）将步骤（7）所得的产物按照规格要求进行冲切，冲切温度控制在25℃，即得所述高性能纤维复合材料。
其中，所述步骤（1）中废旧棉布、温水、氢氧化钠、过氧化氢的质量比为10:100:3:1。
其中，所述步骤（3）中棉布纤维与硬醋酸钙、纳米氧化铝的质量比为10:1:1。
其中，所述高性能纤维复合材料的制备方法，按重量份计，所述步骤（4）中改性棉布纤维的用量为15份、环氧树脂的用量为25份、多异氰酸酯的用量为23份、高强聚乙烯的用量为24份、聚酰胺树脂的用量为10份、硬脂酸盐的用量为4份、六偏磷酸钠的用量为3份、三氧化二铝的用量为4份、碳化硅的用量为2.6份、氧化石墨烯的用量为2份、改性硅藻土的用量为6份、纳米二氧化钛的用量为3份及阻燃剂的用量为2份。
其中，所述步骤（4）中混炼的温度为130℃，所述密炼的温度为90℃。
其中，所述步骤（4）中改性硅藻土的制备方法如下：
先将硅藻土在温度为600℃下煅烧1小时，冷却后，球磨过100～200目筛，然后于浓度为10%的乙酸溶液中浸泡5小时后，取出，去离子水洗涤至中性，加入相当于硅藻粉重量3%的山梨坦单油酸酯，混匀后，烘干，研磨成纳米粉末，即得所述改性硅藻土。
其中，所述步骤（5）中改性芳纶纤维的制备方法如下：
a、将芳纶纤维、抗紫外线处理剂及水按质量比为20:1:16混合，搅拌均匀，常温常压下浸泡5～7小时；
b、将步骤a所得的混合物按照常规的高温高压染色工艺进行处理，即得所述改性芳纶纤维。
其中，所述步骤（6）中预压成型的压力为6MPa。
对比例
授权公告号为CN105601207B的发明专利公告的一种无机高性能纤维复合材料装饰板。
根据国家标准，分别对实施例1、实施例2、实施例3及对比例所述的复合材料的性能进行测试，测试结果如下：
抗压强度（MPa） 抗拉强度（MPa） 静曲强度（MPa） 弹性模量（MPa） 内结合强度（MPa） 表面结合强度（MPa）
实施例1 163 19.3 45 4200 1.5 1.3
实施例2 165 19.7 46 4235 1.4 1.2
实施例3 167 20.1 47 4320 1.6 1.4
对比例 150 18.9 42 3800 1.2 0.9
从上述数据可以看出，本发明所述的复合材料性能优于对比例。
综上所述，本发明制备得到的高性能纤维复合材料具有不同的混杂协同效应，可以有效提高其抗压强度、抗折强度和机械性能，并且复合材料的结构内部质量易于保证，外形尺寸精度较高，适用范围广，具体如下：
（1）本发明先将废旧棉布处理成棉布纤维，然后进行改性处理，可有效提高棉布纤维的阻燃性能，并且改善了棉布纤维与环氧树脂、多异氰酸酯、高强聚乙烯、聚酰胺树脂之间的相容性，使得棉布能与环氧树脂、多异氰酸酯、高强聚乙烯、聚酰胺树脂充分分散均匀，既提高了复合材料的抗拉伸强度，又提高了复合材料的阻燃性能，同时使得复合材料的结构内部质量易于保证；
（2）本发明将改性棉布纤维与环氧树脂、多异氰酸酯、高强聚乙烯、聚酰胺树脂一起混炼，然后再加入硬脂酸盐、六偏磷酸钠、三氧化二铝、碳化硅、氧化石墨烯、改性硅藻土、纳米二氧化钛及阻燃剂进行混炼，再与聚酯纤维、高强碳纤维、改性芳纶纤维、高强玻璃纤维合成的织物层进行层压热压形成复合材料，原料之间相互协同作用，充分利用高强碳纤维、改性芳纶纤维的增强作用，可以有效提高其抗压强度、抗折强度和机械性能；
（3）本发明利用废旧棉布作为原料，既解决了废弃棉纺织品的处理难题，又为纤维板的制造提供了来源丰富的原料
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种高性能纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将废旧棉布清洗干净，剪切成碎片，先用温水浸泡24～36小时，然后加入氢氧化钠、过氧化氢，搅拌混合均匀，先置于70～90℃的水浴锅中加热浸泡6～10小时，然后置于高压设备中加热至120～140℃，保温浸泡10～14小时；
（2）将步骤（1）处理过的碎片用去离子水清洗干净，然后放入磨粉机中磨成纤维，经过筛分处理后得到100～200目颗粒，然后在烘箱110℃温度条件下，进行24小时干燥处理，得棉布纤维；
（3）将步骤（2）所得的棉布纤维与硬醋酸钙、纳米氧化铝加入球磨机，在转速为200r/min下搅拌20min，得到改性棉布纤维；
（4）将步骤（3）所得的改性棉布纤维与环氧树脂、多异氰酸酯、高强聚乙烯、聚酰胺树脂混合，然后置于密炼机中混炼30～50分钟，然后再加入硬脂酸盐、六偏磷酸钠、三氧化二铝、碳化硅、氧化石墨烯、改性硅藻土、纳米二氧化钛及阻燃剂，密炼40～60分钟，然后置于冷混机进行混炼，得混合物，将混合物按质量比为2:1:1:2分为混合物A、混合物B、混合物C及混合物D；
（5）将聚酯纤维和高强碳纤维混纺形成经纱，将改性芳纶纤维和高强玻璃纤维混纺形成为纬纱，然后经纱和纬纱交织形成织物层，将织物层裁剪成和模具大小相同的三块织物层A、织物层B、织物层C，备用；
（6）将混合物A、织物层A、混合物B、织物层B、混合物C、织物层C及混合物D按顺序依次铺设在模具内，然后预压成型，得到预压板；
（7）将步骤（6）所得的预压板置于热压机中进行热压，所述热压过程如下：先升温至90～100℃，控制热压时间为10～13分钟，热压压力为3～5MPa，再升温至110～130℃，控制热压时间8～12分钟，热压压力为2～3MPa，最后降温至70～80℃，控制热压时间为15～20分钟，热压压力为5～7 MPa，然后自然冷却至常温，静置24～36小时；
（8）将步骤（7）所得的产物按照规格要求进行冲切，冲切温度控制在20～30℃，即得所述高性能纤维复合材料。
2.根据权利要求1所述高性能纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中废旧棉布、温水、氢氧化钠、过氧化氢的质量比为10:100:3:1。
3.根据权利要求1所述高性能纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中棉布纤维与硬醋酸钙、纳米氧化铝的质量比为10:1:1。
4.根据权利要求1所述高性能纤维复合材料的制备方法，其特征在于，按重量份计，所述步骤（4）中改性棉布纤维的用量为10～20份、环氧树脂的用量为20～30份、多异氰酸酯的用量为15～30份、高强聚乙烯的用量为19～26份、聚酰胺树脂的用量为8～17份、硬脂酸盐的用量为3～5份、六偏磷酸钠的用量为2～4份、三氧化二铝的用量为3～5份、碳化硅的用量为2～3份、氧化石墨烯的用量为1～4份、改性硅藻土的用量为4～7份、纳米二氧化钛的用量为2～4份及阻燃剂的用量为1～3份。
5.根据权利要求1所述高性能纤维复合材料的制备方法，其特征在于，按重量份计，所述步骤（4）中改性棉布纤维的用量为15份、环氧树脂的用量为25份、多异氰酸酯的用量为23份、高强聚乙烯的用量为24份、聚酰胺树脂的用量为10份、硬脂酸盐的用量为4份、六偏磷酸钠的用量为3份、三氧化二铝的用量为4份、碳化硅的用量为2.6份、氧化石墨烯的用量为2份、改性硅藻土的用量为6份、纳米二氧化钛的用量为3份及阻燃剂的用量为2份。
6.根据权利要求1所述高性能纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中混炼的温度为120～140℃，所述密炼的温度为80～100℃。
7.根据权利要求1所述高性能纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中改性硅藻土的制备方法如下：
先将硅藻土在温度为600℃下煅烧1小时，冷却后，球磨过100～200目筛，然后于浓度为10%的乙酸溶液中浸泡5小时后，取出，去离子水洗涤至中性，加入相当于硅藻粉重量3%的山梨坦单油酸酯，混匀后，烘干，研磨成纳米粉末，即得所述改性硅藻土。
8.根据权利要求1所述高性能纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中改性芳纶纤维的制备方法如下：
a、将芳纶纤维、抗紫外线处理剂及水按质量比为20:1:16混合，搅拌均匀，常温常压下浸泡5～7小时；
b、将步骤a所得的混合物按照常规的高温高压染色工艺进行处理，即得所述改性芳纶纤维。
9.根据权利要求1所述高性能纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（6）中预压成型的压力为5～8MPa。
10.根据权利要求1所述高性能纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（7）中热压过程如下：先升温至95℃，控制热压时间为12分钟，热压压力为4MPa，再升温至120℃，控制热压时间10分钟，热压压力为2.5MPa，最后降温至75℃，控制热压时间为18分钟，热压压力为6 MPa，然后自然冷却至常温，静置30小时。
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